روش متصل کردن بخشهای غیر حامل جریان به زمین یا خاک، مانند قاب فلزی دستگاه الکتریکی یا برخی اجزای الکتریکی سیستم توان، مانند نقطه نیوترال سیستم ستارهای، به عنوان زمینبندی شناخته میشود که همچنین به آن زمینسازی گفته میشود.
برای جلوگیری از حوادث و خسارت به تجهیزات سیستم، سیستمهای الکتریکی باید همیشه زمینبندی شوند.
این مطلب به بررسی هادیهای زمینبندی و نحوه تعیین اندازه مناسب برای یک هادی زمینبندی بر اساس تقاضا پرداخته خواهد شد.
در زمینه سیستمهای الکتریکی، عبارت "هادی زمینبندی" به سیم یا هادی اشاره دارد که به طور خاص به زمین یا خاک متصل شده است. سیم خاک، سیم زمین و هادی زمینبندی همه نامهای مختلف برای همان مؤلفه هستند.
پوسته یا بدنه فلزی خارجی دستگاه الکتریکی معمولاً به یک سر هادی زمینبندی متصل میشود در حالی که سر دیگر به زمین متصل میشود. هادی زمینبندی سپس به خاک متصل میشود. حفاظت از حوادث و خساراتی که ممکن است به دلیل نقص عملکرد سیستمهای الکتریکی رخ دهند، هدف اصلی هادی زمینبندی است. وقتی همه چیز به درستی کار میکند، سیم زمین هیچ جریان الکتریکی را منتقل نمیکند.
هادی زمینبندی به گونهای انتخاب میشود که بتواند مسیری با مقاومت بسیار کم برای جریان جریانهای الکتریکی قوی در شرایط غیربهینه فراهم کند. بنابراین، هادی زمینبندی مسیر جایگزینی با مقاومت کم برای جریان خطا ارائه میدهد.
بنابراین، وقتی مشکلی در دستگاه الکتریکی وجود دارد، جریانهای نشتی از طریق بدنه فلزی دستگاه جریان مییابند. جریانهای نشتی میتوانند از طریق سیم زمین جریان یابند اگر یک هادی زمینبندی بین دستگاه و زمین متصل شده باشد. این مانع از جریان جریانهای نشتی از طریق بدن شخص یا بخشهای غیر حامل جریان دستگاه میشود.
هادی زمینبندی تقریباً همیشه یک سیم بدون پوشش است، به این معنی که هیچ نوع پوشش عایقی یا رنگی ندارد. این وضعیت در تعداد زیادی از موارد وجود دارد.
با این حال، سیم عایقدار به عنوان هادی زمینبندی در انواع مختلف کاربردها استفاده میشود؛ بنابراین رنگ پوشش عایقی این سیم باید سبز یا سبز با خطوط زرد باشد.
رنگ پوشش عایقی سیم که به عنوان هادی زمینبندی استفاده میشود در تعدادی از استانداردهای مختلف به صورت خطوط سبز-زرد مشخص شده است. این استانداردها شامل:
IEC-60446,
BS-7671، و
AS/NZS 3000:2007 3.8.3، میشود.
از طرف دیگر، به عنوان هادی زمینبندی در کشورهایی مانند:
هند،
کانادا، و
برزیل،
سیم هادی زمینبندی با پوشش سبز استفاده میشود.
وظیفه هادی زمینبندی ارائه مسیری برای جریان جریان الکتریکی با ایمپدانس بسیار کم در موقعیت خطا است.
به عنوان نتیجه این، ولتاژ پوسته یا بدنه تجهیزات الکتریکی به صفر میرسد. به این دلیل، لازم است سیمی با اندازه مناسب برای هادی زمینبندی برای کاربرد خاص انتخاب شود و اندازه سیم باید بر اساس رتبه جریان خطا در سیستم تعیین شود.
در زمان انتخاب اندازه یک هادی زمینبندی برای استفاده در کاربردهای واقعی، روال استاندارد پیروی از قانونی است که ظرفیت جریان هادی نمیتواند کمتر از ۲۵٪ ظرفیت هادی فاز یا دستگاه بیش از جریان باشد.
کد ملی الکتریکی (NEC) جدول زیر را ارائه میدهد که در تعیین حداقل اندازه هادی زمینبندی که باید استفاده شود، کمک میکند.